جنوط معدنية

في صناعة السيارات ، تُعرف العجلات المصنوعة من السبائك بأنها عجلات ( حواف ) مصنوعة من سبيكة من الألومنيوم أو المغنيسيوم . السبائك عبارة عن مخاليط من معدن وعناصر أخرى. تتميز عمومًا بقوة أكبر من المعادن النقية، التي عادةً ما تكون أكثر ليونة وقابلية للطرق. تتميز سبائك الألومنيوم أو المغنيسيوم بخفة وزنها مع الحفاظ على نفس القوة، كما أنها توفر توصيلًا حراريًا أفضل ، وغالبًا ما تُضفي مظهرًا جماليًا أفضل من العجلات الفولاذية. على الرغم من أن الفولاذ (المادة الأكثر شيوعًا في صناعة العجلات) هو سبيكة من الحديد والكربون ، إلا أن مصطلح "عجلة من سبيكة" يُستخدم عادةً للإشارة إلى العجلات المصنوعة من سبائك غير حديدية .

صُنعت أولى عجلات السبائك الخفيفة من سبائك المغنيسيوم. ورغم تراجع شعبيتها في المركبات العادية، إلا أنها ظلت رائجة خلال ستينيات القرن الماضي، وإن كان ذلك بأعداد محدودة للغاية. في منتصف إلى أواخر الستينيات، سمحت التحسينات في صب الألومنيوم بتصنيع عجلات أكثر أمانًا وأقل هشاشة. حتى ذلك الحين، كانت معظم عجلات الألومنيوم تعاني من انخفاض في الليونة ، حيث تراوحت نسبة استطالتها عادةً بين 2 و3%. ولأن عجلات السبائك الخفيفة في ذلك الوقت كانت تُصنع غالبًا من المغنيسيوم (ويُشار إليها غالبًا باسم "المغنيسيوم")، فقد نُسبت حالات فشل هذه العجلات المبكرة لاحقًا إلى انخفاض ليونة المغنيسيوم، بينما كانت في كثير من الأحيان عجلات من سبائك الألومنيوم رديئة الصب. وبمجرد اعتماد هذه التحسينات في صب الألومنيوم على نطاق أوسع، حلت عجلات الألومنيوم محل عجلات المغنيسيوم كعجلات منخفضة التكلفة وعالية الأداء لرياضة السيارات .

يمكن للعجلات الأخف وزنًا تحسين التحكم عن طريق تقليل الكتلة غير المعلقة ، مما يسمح لنظام التعليق بمتابعة التضاريس بشكل أدق وبالتالي تحسين التماسك، إلا أن ليس كل عجلات السبائك أخف وزنًا من نظيراتها المصنوعة من الفولاذ. كما أن تقليل الوزن الإجمالي للمركبة يمكن أن يساعد في خفض استهلاك الوقود .

يمكن أن يساعد التوصيل الحراري الأفضل وتصميم العجلات الأكثر انفتاحًا في تبديد الحرارة من المكابح ، مما يحسن أداء الكبح في ظروف القيادة الأكثر تطلبًا ويقلل من فرصة انخفاض أداء المكابح أو حتى فشلها بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

تُشترى عجلات السبائك أيضًا لأغراض تجميلية، مع أن السبائك الأرخص المستخدمة عادةً ما تكون غير مقاومة للتآكل . تتيح السبائك استخدام تشطيبات معدنية جذابة، ولكن يجب حمايتها بالطلاء أو أغطية العجلات . حتى مع هذه الحماية، ستبدأ العجلات المستخدمة بالتآكل بعد 3 إلى 5 سنوات، ولكن تتوفر الآن خدمات التجديد على نطاق واسع بتكلفة. كما تسمح عمليات التصنيع بتصميمات معقدة وجريئة. في المقابل، تُصنع عجلات الصلب عادةً بالضغط من صفائح معدنية ، ثم تُلحم معًا (مما يترك غالبًا نتوءات غير مرغوب فيها)، ويجب طلاؤها لتجنب التآكل أو إخفاؤها بأغطية العجلات/أغطية المحاور.

تتعرض جنوط السبائك للتآكل الجلفاني ، مما قد يؤدي إلى تسرب الهواء من الإطارات في حال عدم اتخاذ التدابير الوقائية المناسبة. كما أن إصلاح جنوط السبائك أصعب من إصلاح جنوط الصلب عند انحنائها، إلا أن سعرها المرتفع يجعل الإصلاح عادةً أرخص من الاستبدال.

تُعدّ العجلات المصنوعة من السبائك المعدنية أغلى تكلفةً في الإنتاج من العجلات الفولاذية التقليدية، ولذلك غالبًا ما لا تُدرج ضمن التجهيزات القياسية، بل تُسوّق كإضافات اختيارية أو كجزء من باقة تجهيزات فاخرة . لطالما كانت العجلات المصنوعة من السبائك المعدنية تُدرج ضمن التجهيزات القياسية في السيارات ذات الأسعار المرتفعة، لا سيما السيارات الفاخرة أو الرياضية، مع توفير خيارات إضافية للعجلات الأكبر حجمًا أو "الحصرية". يُغري ارتفاع سعر هذه العجلات اللصوص، وللتصدي لذلك، غالبًا ما يستخدم مصنّعو السيارات وتجارها صواميل أو براغي قفل تتطلب مفتاحًا خاصًا لفكّها.

تُصنع معظم عجلات السبائك باستخدام الصب ، ولكن بعضها يُصنع بالتشكيل . عادةً ما تكون العجلات المشكلة أخف وزنًا وأكثر متانة، ولكنها أغلى بكثير من العجلات المصبوبة. يوجد نوعان من العجلات المشكلة: قطعة واحدة ووحدات. قد تتميز العجلات المشكلة الوحدات بتصميم من قطعتين أو ثلاث قطع. تتكون العجلات النموذجية متعددة القطع من قاعدة الحافة الداخلية، وحافة الحافة الخارجية، وقطعة مركزية للعجلة مزودة بفتحات لصواميل العجلات. تُثبت جميع أجزاء العجلة الوحدة بمسامير. تُعد عجلات BBS RS واحدة من أشهر العجلات المشكلة الوحدات ثلاثية القطع. ^{[ 1 ]}

• 
  عجلات ألكوا المصنوعة من سبائك معدنية شديدة التحمل، للحافلات والشاحنات.
• 
  عجلة مصنوعة من سبائك الألومنيوم مصممة لتشبه الأسلاك المتقاطعة لعجلة سلكية
• 
  جنوط كرايسلر المصنوعة من سبائك الألومنيوم

تتوفر تشكيلة واسعة من عجلات السبائك لأصحاب السيارات الذين يرغبون في عجلات أخف وزنًا، وأكثر جاذبية، وأندر، و/أو أكبر حجمًا، بدءًا من العجلات القياسية مقاس 14 و15 بوصة وصولًا إلى مقاس 30 بوصة. مع ظهور عجلات السبائك الأكبر حجمًا، ظهرت عجلات Tru-Spinner، وهي عبارة عن دوارات إضافية تدور بحرية وتستمر في الدوران حتى بعد توقف عجلة السبائك. كان المخترع الأمريكي جيمس جيه دي غراغ، من شركتي International وAmerican Tru-Spinners، أول من ابتكر هذه العجلات، وكان رائدًا في هذا المجال. من وظائف Tru-Spinner أيضًا قدرتها على الدوران للخلف أثناء دوران عجلة السبائك للأمام. ^{[ 2 ]} على الرغم من أن استبدال عجلات وإطارات الصلب القياسية بعجلات سبائك أخف وزنًا، وربما إطارات ذات ارتفاع جانبي أقل، قد يؤدي إلى تحسين الأداء والتحكم، إلا أن هذا لا ينطبق بالضرورة عند استخدام عجلات أكبر حجمًا. أظهرت دراسة أجرتها مجلة "كار أند درايفر" باستخدام مجموعة مختارة من عجلات معدنية بأحجام مختلفة تتراوح بين 16 و19 بوصة (41 إلى 48 سم)، جميعها مزودة بنفس نوع وموديل الإطارات، أن التسارع واستهلاك الوقود يتأثران سلبًا مع العجلات الأكبر حجمًا. ^{[ 3 ]} كما لاحظوا أيضًا أن راحة الركوب ومستوى الضوضاء يتأثران سلبًا بالعجلات الأكبر حجمًا.  

كانت عجلات سبائك المغنيسيوم أول عجلات مصبوبة بالقالب، وكثيراً ما كانت تُعرف ببساطة باسم "عجلات المغنيسيوم". استُخدمت عجلات المغنيسيوم في الأصل لسباقات السيارات، لكن شعبيتها خلال ستينيات القرن الماضي أدت إلى تطوير أنواع أخرى من العجلات المصبوبة بالقالب، وخاصةً المصنوعة من سبائك الألومنيوم. أصبح مصطلح "عجلات المغنيسيوم" مرادفاً للعجلات المصبوبة بالقالب المصنوعة من أي مادة، بدءاً من عجلات سبائك الألومنيوم الحديثة وصولاً إلى العجلات البلاستيكية والمركبة المستخدمة في منتجات مثل الدراجات الهوائية والكراسي المتحركة وألواح التزلج . ^{[ 4 ] [ 5 ]}

مع ذلك، لم يعد يتم إنتاج عجلات المغنيسيوم النقي، إذ تقتصر على السيارات الكلاسيكية. يعاني المغنيسيوم النقي من مشاكل عديدة، فقد كانت جنوط المغنيسيوم القديمة عرضة للتنقر والتشقق والتآكل. يصعب إشعال المغنيسيوم بكميات كبيرة، لكن عجلات المغنيسيوم النقي قد تشتعل بفعل احتراق الإطار أو احتكاك العجلة المطوّل بسطح الطريق بعد ثقبه. طُوّرت سبائك المغنيسيوم لاحقًا للتخفيف من معظم هذه المشاكل. ^{[ 6 ]} في الواقع، أجرت إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية اختبارات واسعة النطاق على مدى العقد الماضي، وخلصت إلى أن قابلية المغنيسيوم للاشتعال لم تعد تشكل مصدر قلق. ^{[ 7 ]} توفر تقنيات معالجة الأسطح الحديثة حماية من التآكل وتطيل بشكل ملحوظ متوسط ​​عمر جنوط المغنيسيوم.

• 
  عجلة من سبائك المغنيسيوم على سيارة بورش كاريرا جي تي
• 
  عجلة مصنوعة من سبيكة المغنيسيوم المطروقة على سيارة بي إم دبليو الرياضية

• عجلات من سبائك مصبوبة